第二章：shiro身份验证
身份验证，即在应用中谁能证明他就是他本人。一般提供如他们的身份ID一些标识信息来表明他就是他本人，如提供身份证，用户名/密码来证明。
在shiro中，用户需要提供principals （身份）和credentials（证明）给shiro，从而应用能验证用户身份：
principals：身份，即主体的标识属性，可以是任何东西，如用户名、邮箱等，唯一即可。一个主体可以有多个principals，但只有一个Primary principals，一般是用户名/密码/手机号。
credentials：证明/凭证，即只有主体知道的安全值，如密码/数字证书等。
最常见的principals和credentials组合就是用户名/密码了。接下来先进行一个基本的身份认证。
另外两个相关的概念是之前提到的Subject及Realm，分别是主体及验证主体的数据源。
2.2 环境准备
本文使用Maven构建，因此需要一点Maven知识。首先准备环境依赖：
<dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId> <version>1.3.2</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId> <version>1.7.25</version> </dependency> <dependency> <groupId>commons-logging</groupId> <artifactId>commons-logging</artifactId> <version>1.2</version> </dependency>
2.3 登录/退出
1、首先准备一些用户身份/凭据（shiro.ini）
[users] zhang=123 wang=123
2.准备一个log4j.properties日志配置文件
log4j.rootLogger=INFO, stdout log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n # General Apache libraries log4j.logger.org.apache=WARN # Spring log4j.logger.org.springframework=WARN # Default Shiro logging log4j.logger.org.apache.shiro=TRACE # Disable verbose logging log4j.logger.org.apache.shiro.util.ThreadContext=WARN log4j.logger.org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCache=WARN
3、测试用例
public class Quickstart { private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class); public static void main(String[] args) { Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini"); SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject(); if (!currentUser.isAuthenticated()) { UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa"); token.setRememberMe(true); try { currentUser.login(token); } catch (UnknownAccountException uae) { log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal()); } catch (IncorrectCredentialsException ice) { log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!"); } catch (LockedAccountException lae) { log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked. " + "Please contact your administrator to unlock it."); } catch (AuthenticationException ae) { } } currentUser.logout(); System.exit(0); } }
2.1、首先通过new IniSecurityManagerFactory并指定一个ini配置文件来创建一个SecurityManager工厂；
2.2、接着获取SecurityManager并绑定到SecurityUtils，这是一个全局设置，设置一次即可；
2.3、通过SecurityUtils得到Subject，其会自动绑定到当前线程；如果在web环境在请求结束时需要解除绑定；然后获取身份验证的Token，如用户名/密码；
2.4、调用subject.login方法进行登录，其会自动委托给SecurityManager.login方法进行登录；
2.5、如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类，常见的如：DisabledAccountException（禁用的帐号）、LockedAccountException（锁定的帐号）、UnknownAccountException（错误的帐号）、ExcessiveAttemptsException（登录失败次数过多）、IncorrectCredentialsException （错误的凭证）、ExpiredCredentialsException（过期的凭证）等
2.6、最后可以调用subject.logout退出，其会自动委托给SecurityManager.logout方法退出。
从如上代码可总结出身份验证的步骤：
1、收集用户身份/凭证，即如用户名/密码；
2、调用Subject.login进行登录，如果失败将得到相应的AuthenticationException异常，根据异常提示用户错误信息；否则登录成功；
3、最后调用Subject.logout进行退出操作。
2.4 身份认证流程
1、首先调用Subject.login(token)进行登录，其会自动委托给Security Manager，调用之前必须通过SecurityUtils. setSecurityManager()设置；
2、SecurityManager负责真正的身份验证逻辑；它会委托给Authenticator进行身份验证；
3、Authenticator才是真正的身份验证者，Shiro API中核心的身份认证入口点，此处可以自定义插入自己的实现；
4、Authenticator可能会委托给相应的AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证，默认ModularRealmAuthenticator会调用AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证；
5、Authenticator会把相应的token传入Realm，从Realm获取身份验证信息，如果没有返回/抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个Realm，将按照相应的顺序及策略进行访问。
2.5 Realm
Realm：域，Shiro从从Realm获取安全数据（如用户、角色、权限），就是说SecurityManager要验证用户身份，那么它需要从Realm获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法；也需要从Realm得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作；可以把Realm看成DataSource，即安全数据源。如我们之前的ini配置方式将使用org.apache.shiro.realm.text.IniRealm。
org.apache.shiro.realm.Realm接口如下：
String getName(); //返回一个唯一的Realm名字 boolean supports(AuthenticationToken token); //判断此Realm是否支持此Token AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException; //根据Token获取认证信息
单Realm配置
1、自定义Realm实现：
public class MyRealm1 implements Realm { @Override public String getName() { return "myrealm1"; } @Override public boolean supports(AuthenticationToken token) { //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token return token instanceof UsernamePasswordToken; } @Override public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { String username = (String)token.getPrincipal(); //得到用户名 String password = new String((char[])token.getCredentials()); //得到密码 if(!"zhang".equals(username)) { throw new UnknownAccountException(); //如果用户名错误 } if(!"123".equals(password)) { throw new IncorrectCredentialsException(); //如果密码错误 } //如果身份认证验证成功，返回一个AuthenticationInfo实现； return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName()); } }
2、ini配置文件指定自定义Realm实现(shiro-realm.ini)
#声明一个realm myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 #指定securityManager的realms实现 securityManager.realms=$myRealm1
3、测试用例请参考上述登录测试方法，只需要把之前的shiro.ini配置文件改成shiro-realm.ini即可。
多Realm配置
1、ini配置文件（shiro-multi-realm.ini）
#声明一个realm myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 #指定securityManager的realms实现 securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2
securityManager会按照realms指定的顺序进行身份认证。此处我们使用显示指定顺序的方式指定了Realm的顺序，如果删除“securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2”，那么securityManager会按照realm声明的顺序进行使用，当我们显示指定realm后，其他没有指定realm将被忽略，如“securityManager.realms=$myRealm1”，那么myRealm2不会被自动设置进去。
2、测试用例请参考上述登录测试方法，只需要把之前的shiro-realm.ini配置文件改成shiro-multi-realm.ini即可。
Shiro默认提供的Realm
以后一般继承AuthorizingRealm（授权）即可；其继承了AuthenticatingRealm（即身份验证），而且也间接继承了CachingRealm（带有缓存实现）。
2.6 Authenticator及AuthenticationStrategy
Authenticator的职责是验证用户帐号，是Shiro API中身份验证核心的入口点：
public AuthenticationInfo authenticate(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException;
SecurityManager接口继承了Authenticator，另外还有一个ModularRealmAuthenticator实现，其委托给多个Realm进行验证，验证规则通过AuthenticationStrategy接口指定，默认提供的实现：
FirstSuccessfulStrategy：只要有一个Realm验证成功即可，只返回第一个Realm身份验证成功的认证信息，其他的忽略；
AtLeastOneSuccessfulStrategy：只要有一个Realm验证成功即可，和FirstSuccessfulStrategy不同，返回所有Realm身份验证成功的认证信息；
AllSuccessfulStrategy：所有Realm验证成功才算成功，且返回所有Realm身份验证成功的认证信息，如果有一个失败就失败了。
ModularRealmAuthenticator默认使用AtLeastOneSuccessfulStrategy策略。
假设我们有三个realm：
myRealm1： 用户名/密码为zhang/123时成功，且返回身份/凭据为zhang/123；
myRealm2： 用户名/密码为wang/123时成功，且返回身份/凭据为wang/123；
myRealm3： 用户名/密码为zhang/123时成功，且返回身份/凭据为zhang@163.com/123，和myRealm1不同的是返回时的身份变了；
1、ini配置文件(shiro-authenticator-all-success.ini)
#指定securityManager的authenticator实现 authenticator=org.apache.shiro.authc.pam.ModularRealmAuthenticator securityManager.authenticator=$authenticator #指定securityManager.authenticator的authenticationStrategy allSuccessfulStrategy=org.apache.shiro.authc.pam.AllSuccessfulStrategy securityManager.authenticator.authenticationStrategy=$allSuccessfulStrategy myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 myRealm3=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm3 securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm3
2.1、首先通用化登录逻辑
private void login(String configFile) { //1、获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory(configFile); //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token（即用户身份/凭证） Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123"); subject.login(token); }
2.2、测试AllSuccessfulStrategy成功：
@Test public void testAllSuccessfulStrategyWithSuccess() { login("classpath:shiro-authenticator-all-success.ini"); Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); //得到一个身份集合，其包含了Realm验证成功的身份信息 PrincipalCollection principalCollection = subject.getPrincipals(); //使用Junit4提供的断言 Assert.assertEquals(2, principalCollection.asList().size()); }
即PrincipalCollection包含了zhang和zhang@163.com身份信息。
2.3、测试AllSuccessfulStrategy失败：
@Test(expected = UnknownAccountException.class) public void testAllSuccessfulStrategyWithFail() { login("classpath:shiro-authenticator-all-fail.ini"); Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); }
shiro-authenticator-all-fail.ini与shiro-authenticator-all-success.ini不同的配置是使用了securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2；即myRealm验证失败。
对于AtLeastOneSuccessfulStrategy和FirstSuccessfulStrategy的区别，请参照testAtLeastOneSuccessfulStrategyWithSuccess和testFirstOneSuccessfulStrategyWithSuccess测试方法。唯一不同点一个是返回所有验证成功的Realm的认证信息；另一个是只返回第一个验证成功的Realm的认证信息。
